浙江(jiang)至德(de)鋼業有(you)限公司為(wei)了(le)防止和(he)減少HK-40爐(lu)管焊接接頭在焊接和(he)高溫長(chang)期服(fu)役時產生(sheng)裂(lie)紋(wen)，應采取下列(lie)措施。
一、冶金措施
正(zheng)確選(xuan)用合適的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接材料(liao)要確保(bao)三個條(tiao)件：①. 焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬中雜質含(han)量少，焊(han)(han)接過程中不易產生(sheng)熱(re)裂紋；②. 在σ相(xiang)析(xi)出溫(wen)度(du)(du)區(qu)段（650～900℃）長期(qi)服役過程中，焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬局部(bu)不會(hui)析(xi)出σ相(xiang)；③. 同(tong)時在高溫(wen)服役過程中，焊(han)(han)接接頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)蠕變斷裂強度(du)(du)不低(di)于鑄態(tai)爐管(guan)(guan)，從而避免爐管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)損壞發生(sheng)在焊(han)(han)接接頭(tou)(tou)上(shang)。選(xuan)用這種焊(han)(han)接材料(liao)，能(neng)確保(bao)爐管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接性(xing)(xing)和保(bao)持高溫(wen)長期(qi)服役過程中的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)。
用(yong)于HK-40爐管(guan)(guan)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)的焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)材料見表4-64。其中(zhong)TGS-310HSA 實芯焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)具有(you)良好的焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)性，同時也基(ji)本(ben)具備了HK-40爐管(guan)(guan)在(zai)高(gao)溫(wen)長(chang)期服役過程所(suo)(suo)(suo)需要的蠕(ru)變(bian)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)強度(du)。該焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)中(zhong)的鎳含(han)量較高(gao)［w（Ni）≥24％］，所(suo)(suo)(suo)焊(han)(han)(han)(han)(han)成的焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬在(zai)650～900℃溫(wen)度(du)范圍內(nei)長(chang)期服役不會有(you)局部σ相析出。該焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)所(suo)(suo)(suo)得的全焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬（熔(rong)敷金(jin)(jin)(jin)屬）在(zai)高(gao)溫(wen)試(shi)驗的蠕(ru)變(bian)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)強度(du)與鑄(zhu)態HK-40爐管(guan)(guan)的比較，如(ru)(ru)圖4-25所(suo)(suo)(suo)示(shi)。從圖中(zhong)可(ke)以看出，當斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)時間(jian)相同時，熔(rong)敷金(jin)(jin)(jin)屬的蠕(ru)變(bian)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)強度(du)高(gao)于爐管(guan)(guan)。用(yong)這(zhe)種焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)焊(han)(han)(han)(han)(han)成的焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭進行(xing)了蠕(ru)變(bian)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)強度(du)試(shi)驗，結果如(ru)(ru)圖4-26所(suo)(suo)(suo)示(shi)，所(suo)(suo)(suo)有(you)的試(shi)樣均斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)于基(ji)本(ben)金(jin)(jin)(jin)屬上。這(zhe)類高(gao)合金(jin)(jin)(jin)材料焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)的硫和磷(lin)含(han)量很低(di)，對提高(gao)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬抗裂(lie)(lie)(lie)性是(shi)有(you)益的。
HP系列(lie)鑄造爐(lu)管焊接時使用的焊絲(si)牌號及化(hua)學(xue)成(cheng)分見表(biao)4-65。從表(biao)4-64和表(biao)4-65中可(ke)以看出(chu)，焊絲(si)的基(ji)本化(hua)學(xue)成(cheng)分與(yu)被焊爐(lu)管的化(hua)學(xue)成(cheng)分基(ji)本相同。
二、工藝措施(shi)
1. 焊接(jie)方法的選擇
鑄造耐(nai)熱(re)不(bu)銹鋼(gang)爐管的焊(han)(han)接可以(yi)采用鎢極氬(ya)(ya)弧焊(han)(han)或用鎢極氬(ya)(ya)弧焊(han)(han)打(da)底，焊(han)(han)條電弧焊(han)(han)蓋面(mian)的焊(han)(han)接方(fang)法；也(ye)可以(yi)采用熔(rong)化(hua)極氬(ya)(ya)弧焊(han)(han)的焊(han)(han)接方(fang)法。在(zai)熔(rong)化(hua)極氬(ya)(ya)弧焊(han)(han)中，有(you)一種(zhong)低輸入窄(zhai)間隙焊(han)(han)接方(fang)法，在(zai)爐管焊(han)(han)接中已得到推廣使用。
低(di)熱輸入窄(zhai)間隙焊(han)(han)，是采用(yong)(yong)細直徑焊(han)(han)絲(si)（0.9～1.2mm），小(xiao)的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)參數和(he)快的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)速度進行(xing)施焊(han)(han)；在厚板或厚壁爐(lu)管進行(xing)對(dui)接(jie)焊(han)(han)時，焊(han)(han)前在待(dai)焊(han)(han)處不開坡(po)(po)口或開小(xiao)角度坡(po)(po)口，并留有(you)窄(zhai)而深的(de)(de)(de)間隙，采用(yong)(yong)氣體保(bao)護焊(han)(han)多(duo)層焊(han)(han)完(wan)成整條焊(han)(han)縫(feng)。由于焊(han)(han)接(jie)坡(po)(po)口狹(xia)窄(zhai)，可(ke)以減少(shao)焊(han)(han)接(jie)材料(liao)的(de)(de)(de)消耗和(he)節省能源，在保(bao)證優(you)質(zhi)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)(de)前提下(xia)，可(ke)降低(di)焊(han)(han)接(jie)成本，是一種高效率(lv)的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)方(fang)法。這種焊(han)(han)接(jie)方(fang)法還有(you)以下(xia)優(you)點：
①. 低熱(re)輸(shu)(shu)人窄(zhai)間隙采用多道焊(han)(han)完成，每道焊(han)(han)縫的熱(re)輸(shu)(shu)入很小(xiao)，所以焊(han)(han)縫金屬的晶(jing)粒細(xi)小(xiao)，焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭韌性好，還不(bu)易產生裂紋；
②. 由(you)于熱輸(shu)入小，因而熱影響(xiang)區窄，一般只有(you)1.2mm寬，晶粒長(chang)大區不超過0.8mm，所(suo)以焊接(jie)(jie)變形量(liang)小，焊接(jie)(jie)殘余(yu)應力也小。由(you)于焊接(jie)(jie)應力應變本身也是(shi)一種可積累的蠕變損(sun)傷，所(suo)以形成了焊接(jie)(jie)應變和殘余(yu)應力小的焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)，提高了抗蠕變的能(neng)力，同(tong)時(shi)對(dui)防止應力腐蝕裂(lie)紋(wen)也是(shi)有(you)利的；
③. 母材(cai)熔(rong)入焊(han)縫金屬的(de)分量較少，使焊(han)縫金屬熔(rong)合比小，不會(hui)因為焊(han)縫金屬成分不均勻而產(chan)生局部σ相析出。
鑄(zhu)造耐熱不(bu)銹鋼爐管，目前仍常用鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)進行施(shi)焊(han)(han)。
2. 坡口的選擇和準備
由(you)于(yu)焊(han)(han)接(jie)材料的(de)化學成分優(you)于(yu)爐(lu)(lu)管本(ben)體(ti)，希望爐(lu)(lu)管材料在焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)所(suo)占分量(liang)(liang)越(yue)(yue)少(shao)越(yue)(yue)好。這(zhe)樣能(neng)提(ti)(ti)高(gao)焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)抗裂(lie)性，還可以使(shi)焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)局(ju)部(bu)σ相析出量(liang)(liang)減少(shao)，并能(neng)提(ti)(ti)高(gao)高(gao)溫蠕裂(lie)強(qiang)度(du)，延長爐(lu)(lu)管的(de)服(fu)役壽命。爐(lu)(lu)管對(dui)接(jie)焊(han)(han)時常用的(de)坡口形式如圖4-27所(suo)示(shi)。圖4-27a所(suo)示(shi)為低熱輸(shu)入窄間隙焊(han)(han)的(de)坡口形式，圖4-27b為鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)的(de)坡口形式。
無論選用(yong)何種(zhong)焊(han)接(jie)方法，采用(yong)哪種(zhong)坡口形(xing)式，底層均為氬弧焊(han)不加填充(chong)焊(han)絲的(de)封底焊(han)。坡口金屬必須(xu)徹底打磨干凈，不留任何鑄(zhu)造缺(que)陷、冶金缺(que)陷或外來污(wu)物。
3. 焊接工藝
a. 施焊以前，爐管的待(dai)焊處和焊絲要認(ren)真清理，去除油污，保持干凈。
b. 避免強力組(zu)對裝(zhuang)配，減少(shao)焊接裝(zhuang)配應力。
c. 爐管(guan)定位焊后，管(guan)內要充氬氣進(jin)行內保護，防止焊縫背(bei)面氧(yang)化。
d. 采用鎢極(ji)氬弧(hu)焊時，要選擇(ze)合理的焊接次(ci)序(xu)來降(jiang)低焊接應力(li)，多層焊時，要等第一層焊縫(feng)冷卻后，再焊下(xia)一層焊縫(feng)，避免焊縫(feng)過熱(re)，防止晶粒粗大。
e. 多(duo)層焊時，各層的(de)焊接(jie)收弧處要相互錯開，避(bi)免弧坑中(zhong)缺陷重疊而降低焊接(jie)接(jie)頭的(de)力學性能。
f. 焊接結(jie)束或中斷時，要(yao)采取電流衰減收弧法，同時要(yao)填滿(man)弧坑，防止弧坑裂紋(wen)的形成。
